CN108399916A - 车载智能语音交互***和方法、处理装置和存储装置 - Google Patents

车载智能语音交互***和方法、处理装置和存储装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于语音交互技术领域，具体涉及一种车载智能语音交互***和方法、处理装置和存储装置。本发明一方面为了解决用户进行语音交互操作时打扰其他用户的问题，另一方面为了解决其他用户发出的声音对语音交互***产生干扰的问题。为此目的，本发明的***包括：声源定位模块，其用于接收语音指令，并确定发出所述语音指令的声源所在的位置；语音对话模块，其用于对所述声源定位模块接收到的语音指令作出反馈；声场控制模块，基于所述声源所在的位置，所述声场控制模块能够将所述语音对话模块反馈的音频信息传递至与所述声源所在的位置对应的区域。本发明通过分区域的音频反馈，使得反馈的音频只传递给发出语音指令的用户，而不会干扰到其他用户。

Description

车载智能语音交互***和方法、处理装置和存储装置
技术领域
本发明属于语音交互技术领域，具体涉及一种车载智能语音交互***和方法、处理装置和存储装置。
背景技术
随着汽车电子技术的飞速发展，汽车上配置的行车功能也越来越多，例如车载娱乐功能、车载通讯功能、车载导航功能、车载网络功能等等。为了提高行车安全，语音交互技术在在汽车上得到了广泛的推广。
目前，车载语音***的麦克风往往设置在靠近驾驶员正前方的位置，而语音的反馈则是通过车上所有的音响发出声音，这样会打扰到其他不需要听到该对话的其他用户。并且，由于语音的反馈声音是在全车范围内，不利于用户确定声源位置(即车内乘客通常不知道麦克风是设置在驾驶员正前方的位置)。例如，在两个人面对面交谈的场景中，如果一个人的声音通过多个音响传递给另一个人，另一个人仅从声音上无法确定“说话者(声源)”的位置，导致另一个人不能面对说话者的位置讲话。与此类似，如果车载语音的反馈声音通过车内所有音响发出，则用户也无法确认麦克风(用于接收用户语音输入的部件)的具***置，在这种情况下，用户更倾向于对着中控屏发出语音指令，换言之，由于用户无法确定麦克风的位置，导致用户在进行语音交互时出现麦克风的位置与说话的人并不对应的现象。此外，现有的车载语音***通常只允许一个用户使用，并且当一个用户在进行语音交互时，其他用户发出的声音也会对使用者造成一定的干扰现象。
因此，本领域需要一种新的语音交互***和方法来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即本发明一方面为了解决用户进行语音交互操作时打扰其他用户的问题，另一方面为了解决其他用户发出的声音对语音交互***产生干扰的问题，本发明提出了一种车载智能语音交互***，所述车载智能语音交互***包括：声源定位模块，所述声源定位模块用于接收语音指令，并确定发出所述语音指令的声源所在的位置；语音对话模块，所述语音对话模块用于对所述声源定位模块接收到的语音指令作出反馈；声场控制模块，基于所述声源所在的位置，所述声场控制模块能够将所述语音对话模块反馈的音频信息传递至与所述声源所在的位置对应的区域。
在上述车载智能语音交互***的优选实施方式中，所述声场控制模块包括控制器和多个定向扬声器，其中，所述定向扬声器用于向特定区域传递音频；所述控制器用于将所述语音对话模块反馈的音频信息转换为音频信号并发送至与所述声源所在区域对应的定向扬声器，由所述定向扬声器将声音传递至所述声源所在区域。
在上述车载智能语音交互***的优选实施方式中，所述定向扬声器为分布设置于车辆内的多个扬声器；并且/或者所述定向扬声器为12个。
在上述车载智能语音交互***的优选实施方式中，所述声源定位模块还包括定向收音麦克风，在确定所述声源所在的位置后，所述定向收音麦克风能够对与所述声源所在的位置对应的区域进行收声。
在上述车载智能语音交互***的优选实施方式中，所述定向收音麦克风至少为2个，每个所述定向收音麦克风用于对与其对应的区域进行收声。
在上述车载智能语音交互***的优选实施方式中，所述定向收音麦克风在未使用时处于休眠状态，以及在确定所述声源所在的位置后，与所述声源所在区域对应的定向收音麦克风被激活。
本发明还提供了一种车载智能语音交互方法，所述车载智能语音交互方法包括下列步骤：接收语音指令；根据接收到的语音指令确定发出所述语音指令的声源位置；对所述语音指令作出反馈，并将反馈的音频信息传递至与所述声源位置对应的区域。
在上述车载智能语音交互方法的优选实施方式中，“根据接收到的语音指令确定发出所述语音指令的声源位置”的步骤之后还包括：利用定向收音麦克风对与所述声源位置对应的区域进行收声操作。
在上述车载智能语音交互方法的优选实施方式中，“对所述语音指令作出反馈，并将反馈的音频信息传递至与所述声源位置对应的区域”的步骤包括：利用定向扬声器将所述音频信息传递至与所述声源位置对应的区域。
在上述车载智能语音交互方法的优选实施方式中，所述定向收音麦克风至少为2个；并且/或者所述定向扬声器为12个。
本发明还提供了一种处理装置，所述处理装置适用于加载并运行程序以便执行上述的车载智能语音交互方法。
本发明还提供了一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行上述的车载智能语音交互方法。
本发明通过声源定位模块确定发出语音指令的声源位置，然后由声场控制模块将语音对话模块反馈的音频信息传递至声源位置对应的区域，而不会打扰到车内的其他乘客。即，只有向语音交互***发送指令的用户才能收到语音交互***反馈的声音，从而实现了定向语音交互功能。在本发明的其他实施方式中，首先通过声源定位模块感知发出语音指令的声源位置，然后激活相应的定向收音麦克风，最后再通过相应的定向扬声器将语音对话模块反馈的音频传递给声源位置所在的区域。一方面，本发明通过分区域的音频反馈，使得反馈的音频只传递给发出语音指令的用户，而不会干扰到车内的其他乘客；另一方面，本发明通过定向收音麦克风定向接收语音指令，避免了其他区域的声音干扰情况，并且多个定向收音麦克风能够使车内每个乘客进行独立的语音交互操作，且互相并不干扰。
方案1、一种车载智能语音交互***，其特征在于，所述车载智能语音交互***包括：
声源定位模块，所述声源定位模块用于接收语音指令，并确定发出所述语音指令的声源所在的位置；
语音对话模块，所述语音对话模块用于对所述声源定位模块接收到的语音指令作出反馈；
声场控制模块，基于所述声源所在的位置，所述声场控制模块能够将所述语音对话模块反馈的音频信息传递至与所述声源所在的位置对应的区域。
方案2、根据方案1所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述声场控制模块包括控制器和多个定向扬声器，其中，所述定向扬声器用于向特定区域传递音频；
所述控制器用于将所述语音对话模块反馈的音频信息转换为音频信号并发送至与所述声源所在区域对应的定向扬声器，由所述定向扬声器将声音传递至所述声源所在区域。
方案3、根据权利要求2所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述定向扬声器为分布设置于车辆内的多个扬声器；并且/或者
所述定向扬声器为12个。
方案4、根据方案1所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述声源定位模块还包括定向收音麦克风，
在确定所述声源所在的位置后，所述定向收音麦克风能够对与所述声源所在的位置对应的区域进行收声。
方案5、根据方案4所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述定向收音麦克风至少为2个，每个所述定向收音麦克风用于对与其对应的区域进行收声。
方案6、根据方案5所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述定向收音麦克风在未使用时处于休眠状态，以及
在确定所述声源所在的位置后，与所述声源所在区域对应的定向收音麦克风被激活。
方案7、一种车载智能语音交互方法，其特征在于，所述车载智能语音交互方法包括下列步骤：
接收语音指令；
根据接收到的语音指令确定发出所述语音指令的声源位置；
对所述语音指令作出反馈，并将反馈的音频信息传递至与所述声源位置对应的区域。
方案8、根据方案7所述的车载智能语音交互方法，其特征在于，“根据接收到的语音指令确定发出所述语音指令的声源位置”的步骤之后还包括：
利用定向收音麦克风对与所述声源位置对应的区域进行收声操作。
方案9、根据方案8所述的车载智能语音交互方法，其特征在于，“对所述语音指令作出反馈，并将反馈的音频信息传递至与所述声源位置对应的区域”的步骤包括：
利用定向扬声器将所述音频信息传递至与所述声源位置对应的区域。
方案10、根据方案9所述的车载智能语音交互方法，其特征在于，所述定向收音麦克风至少为2个；并且/或者
所述定向扬声器为12个。
方案11、一种处理装置，其特征在于，所述处理装置适用于加载并运行程序以便执行如方案7至9中任一项所述的车载智能语音交互方法。
方案12、一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行如方案7至9中任一项所述的车载智能语音交互方法。
附图说明
图1是本发明的车载智能交互***的结构原理示意图；
图2是本发明的车载智能交互***的一种具体实施方式的原理示意图；
图3是本发明的车载智能语音交互方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例目的、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
参照图1，图1是根据本发明示例的车载智能交互***的结构原理示意图。如图1所示，本发明的车载智能交互***包括声源定位模块1、语音对话模块2和声场控制模块3。其中，声源定位模块1用于接收语音指令，并确定发出语音指令的声源所在的位置；语音对话模块2用于对声源定位模块1接收到的语音指令作出反馈；声场控制模块3接收声源定位模块1所确定的声源所在的位置，然后将语音对话模块2反馈的音频信息传递至与声源所在的位置对应的区域。
举例而言，当驾驶员发出语音指令后，声源定位模块1接收该语音指令，并确定发出该语音指令的声源所在的位置为驾驶位区域(比如可以基于图像和麦克风阵列来确定声源的位置，关于具体的声源定位方式，在此不再详细说明)，语音对话模块2对声源定位模块1接收到的语音指令作出反馈(该反馈可以理解为：根据语音指令作出的相应处理)，然后将反馈的音频信息发送给声场控制模块3，声场控制模块3接收声源定位模块1所确定的声源所在的位置(驾驶位区域)，然后将语音对话模块2反馈的音频信息传递至驾驶位区域，而不会打扰到车内的其他乘客。并且，驾驶员也能够明确分辩出语音交互***反馈的声音方向，自然地也会对着该声音方向发出语音指令(语音***反馈的声音方向通常为声源定位模块1安装的位置)。这样一来，只有向语音交互***发送指令的用户才能收到语音交互***反馈的声音，从而实现了定向语音交互功能。
在一种更具体的实施方式中，参照图2，图2是根据本发明示例的车载智能交互***的一种具体实施方式的原理示意图。如图2所示，声场控制模块3包括控制器31和多个定向扬声器32(如所知的能够把声波控制在特定区域内的定向扬声器)。其中，定向扬声器32用于向特定区域传递音频。图2中示出了两个定向扬声器(定向扬声器a和定向扬声器b)，作为示例，在两个定向扬声器的情形下，可以在驾驶位和副驾驶位各设置一个。本领域技术人员可以在车内布置多个定向扬声器，为了满足车内后排乘客的需求，可以在后排的两侧分别设置一个定向扬声器，即车内设置四个定向扬声器；本领域技术人员还可以根据实际需求在车内设置更多的定向扬声器，比如6个、8个、12个等，已达到覆盖车内各个区域的目的。控制器31用于将语音对话模块2反馈的音频信息转换为音频信号并发送至与声源所在区域对应的定向扬声器32，由定向扬声器32将声音传递至声源所在区域。例如，当声源定位模块1确定发出该语音指令的声源所在的位置为驾驶员区域时，声场控制模块3获得驾驶员区域的位置信息，由控制器31将转换后的音频信号发送至与驾驶员所在区域相对应的定向扬声器32(如定向扬声器a)，由该定向扬声器a将声音传递至驾驶员所在区域，而不会传递至其他区域，车内的其他乘客也就听不到该语音交互***反馈的声音。
继续参照图2，声源定位模块1还包括定向收音麦克风11(也称超指向麦克风，能够屏蔽指向以外的声音)，在确定声源所在的位置后，定向收音麦克风11能够对与声源所在的位置对应的区域进行收声。例如，当声源定位模块1确定语音指令是由驾驶员位置发出时，则通过只接收驾驶员所在区域声音的定向收音麦克风11来获取语音指令。这样一来，车内其他乘客发出的声音(如聊天、打电话等声音)不会被该语音交互***采集到，即其他乘客发出的声音不会对驾驶员造成干扰。
作为一种示例，定向收音麦克风11至少为2个，具体可以根据实际应用场景设置合适的数量，每个定向收音麦克风11用于对与其对应的区域进行收声。举例而言，参照图2，图2中示出了两个定向收音麦克风11(定向收音麦克风a和定向收音麦克风b)，其中，定向收音麦克风a能够接收驾驶位区域的声音，并屏蔽驾驶位以外区域的声音；定向收音麦克风b能够接收后副驾驶位位区域的声音，并屏蔽副驾驶位以外区域的声音。当声源定位模块1确定语音指令是由驾驶员位置发出时，则通过定向收音麦克风a来收声；当声源定位模块1确定语音指令是由副驾驶员位置发出时，则通过定向收音麦克风b来收声。再比如，还可以在车内后排两侧的位置各设置一个定向收音麦克风11，其分别用于接收从后排区域(后排左侧和后排右侧)发出的声音，并屏蔽副后排左侧或后排右侧以外区域的声音。当声源定位模块1确定语音指令是由后排左侧区域或后排右侧区域发出时，则通过设置对应位置的定向收音麦克风11来收声。
优选地，定向收音麦克风11在未使用时处于休眠状态，在确定声源所在的位置后，与声源所在区域对应的定向收音麦克风11被激活。也就是说，定向收音麦克风11通常为休眠状态，需要哪个定向收音麦克风11时，激活对应的定向收音麦克风11即可。这样一来，当车内有多个乘客同时使用该语音交互***时，可以通过不同的定向收音麦克风11来获取不同乘客的语音指令，然后由语音对话模块2作出反馈，再通过相应的定向扬声器32将反馈的音频分别传递给对应发出语音指令的乘客。换言之，本发明的车载智能语音交互***能够使车内每个乘客进行独立的语音交互操作，且互相并不干扰。
综上所述，本发明的车载智能语音交互***通过声源定位模块1确定发出语音指令的声源位置，然后激活相应的定向收音麦克风11，最后再通过相应的定向扬声器32将语音对话模块2反馈的音频传递给声源位置所在的区域。一方面，本发明通过分区域的音频反馈，使得反馈的音频只传递给发出语音指令的用户，而不会干扰到车内的其他乘客；另一方面，本发明通过定向收音麦克风11定向接收语音指令，避免了其他区域的声音干扰情况，并且多个定向收音麦克风11能够使车内每个乘客进行独立的语音交互操作，且互相并不干扰。
此外，本发明还提供了一种车载智能语音交互方法。参照图3，图3是本发明的车载智能语音交互方法的流程示意图。如图3所示，本发明的车载智能语音交互方法包括以下步骤：S110、接收语音指令；S120、根据接收到的语音指令确定发出语音指令的声源位置；S130、对语音指令作出反馈，并将反馈的音频信息传递至与声源位置对应的区域。
作为示例，当驾驶员发出语音指令后，执行上述步骤S110-S130，首先接收该语音指令，然后根据声源定位原理来确定发出该语音指令的声源所在的位置(驾驶位区域)，当确定声源由驾驶位区域发出后，将语音的反馈信息(该反馈信息可以理解为：根据语音指令作出的相应处理)发送到驾驶位区域，车内的其他区域则不会收到反馈信息，从而避免打扰到车内的其他乘客。并且，驾驶员也能够明确分辩出语音交互***反馈的声音方向，自然地也会对着该声音方向发出语音指令。这样一来，只有向语音交互***发送指令的用户才能收到语音交互***反馈的声音，从而实现了定向语音交互功能。
在上述步骤S110-S130中，可以利用定向收音麦克风对与声源位置对应的区域进行收声操作，以及利用定向扬声器将音频信息传递至与声源位置对应的区域。关于具体的实施方式参见上文描述，在此不再赘述。
本发明还提供了一种处理装置，该处理装置适用于加载并运行程序以便执行上述的车载智能语音交互方法。
本发明还提供了一种存储装置，其中存储有多条程序，该程序适于由处理器加载并执行上述的车载智能语音交互方法。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载智能语音交互***，其特征在于，所述车载智能语音交互***包括：
声源定位模块，所述声源定位模块用于接收语音指令，并确定发出所述语音指令的声源所在的位置；
语音对话模块，所述语音对话模块用于对所述声源定位模块接收到的语音指令作出反馈；
声场控制模块，基于所述声源所在的位置，所述声场控制模块能够将所述语音对话模块反馈的音频信息传递至与所述声源所在的位置对应的区域。
2.根据权利要求1所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述声场控制模块包括控制器和多个定向扬声器，其中，所述定向扬声器用于向特定区域传递音频；
所述控制器用于将所述语音对话模块反馈的音频信息转换为音频信号并发送至与所述声源所在区域对应的定向扬声器，由所述定向扬声器将声音传递至所述声源所在区域。
3.根据权利要求2所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述定向扬声器为分布设置于车辆内的多个扬声器；并且/或者
所述定向扬声器为12个。
4.根据权利要求1所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述声源定位模块还包括定向收音麦克风，
在确定所述声源所在的位置后，所述定向收音麦克风能够对与所述声源所在的位置对应的区域进行收声。
5.根据权利要求4所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述定向收音麦克风至少为2个，每个所述定向收音麦克风用于对与其对应的区域进行收声。
6.根据权利要求5所述的车载智能语音交互***，其特征在于，所述定向收音麦克风在未使用时处于休眠状态，以及
在确定所述声源所在的位置后，与所述声源所在区域对应的定向收音麦克风被激活。
7.一种车载智能语音交互方法，其特征在于，所述车载智能语音交互方法包括下列步骤：
接收语音指令；
根据接收到的语音指令确定发出所述语音指令的声源位置；
对所述语音指令作出反馈，并将反馈的音频信息传递至与所述声源位置对应的区域。
8.根据权利要求7所述的车载智能语音交互方法，其特征在于，“根据接收到的语音指令确定发出所述语音指令的声源位置”的步骤之后还包括：
利用定向收音麦克风对与所述声源位置对应的区域进行收声操作。
9.根据权利要求8所述的车载智能语音交互方法，其特征在于，“对所述语音指令作出反馈，并将反馈的音频信息传递至与所述声源位置对应的区域”的步骤包括：
利用定向扬声器将所述音频信息传递至与所述声源位置对应的区域。
10.根据权利要求9所述的车载智能语音交互方法，其特征在于，所述定向收音麦克风至少为2个；并且/或者
所述定向扬声器为12个。
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